JPH0972293A - ターボ分子ポンプ - Google Patents

ターボ分子ポンプ

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JPH0972293A
JPH0972293A JP7227940A JP22794095A JPH0972293A JP H0972293 A JPH0972293 A JP H0972293A JP 7227940 A JP7227940 A JP 7227940A JP 22794095 A JP22794095 A JP 22794095A JP H0972293 A JPH0972293 A JP H0972293A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ねじ溝ポンプ段のガス流路を、ガスの昇華温
度以上に加熱可能とした。 【解決手段】 ガスの吸気口２と排気口３を有するポン
プのケーシング１内に、軸方向に交互に配列された複数
の動翼５及び静翼４と、これら翼の排気側に連設された
ねじ溝ポンプ段９と、前記動翼４の位置間隔を固定する
スペーサ１９とを有するターボ分子ポンプにおいて、前
記ねじ溝ポンプ段９のガス流路に放熱板２０を設け、同
放熱板２０とポンプ外部に位置する加熱部１５とを熱の
良導体１７で連結したことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、軸方向に交互に配
列された複数の動翼（回転翼）及び静翼（固定翼）とね
じ溝ポンプ段とによって、吸気口からのガスを排気口へ
真空排気するターボ分子ポンプに関する。
【０００２】
【従来の技術】図２は、従来のターボ分子ポンプの縦断
面図を示すもので、ケーシング１（ポンプ本体）には、
ガスの吸気口２及び排気口３が設けられ、その間には、
静翼（固定翼）４がスペーサ１９によってその位置が固
定されている。ロータ６には動翼（回転翼）５とねじ溝
ポンプ段９が取付けられ、回転軸７によって回転され
る。そして、動翼５と静翼４とが軸方向に交互に配設さ
れている。
【０００３】回転軸７の周りに配置されたステータ８と
の間には、ロータ６を高速回転させるために上部の磁気
軸受１０と下部の磁気軸受１１と軸方向軸受としての磁
気軸受１２とモータ１３部とが設けられている。ケーシ
ング１外に位置する加熱部１５は、加熱用電気ヒータ１
４によって加熱され、熱の良導体１７を介して伝熱体か
らなる隔壁１６へ熱を伝えている。
【０００４】加熱部１５とケーシング１との間にはスペ
ーサ１８が介装され、隔壁１６は前記ケーシング１内下
部のガス出口周辺にガス通路を形成すると共に、ケーシ
ング１及びステータ８に対して熱隔離されている。ケー
シング１には、冷却用の冷却通路２２が設けられてお
り、この冷却通路２２を通過する冷却水によってケーシ
ング１が冷却され、アルミ合金材料により構成されたロ
ータ６の温度が許容温度以下に抑えられるようになって
いる。
【０００５】以上のターボ分子ポンプでは、動翼５と回
転軸７とを持つロータ６がモータ１３により高速回転す
ると、ガスが吸気口２から動翼５、静翼４及びねじ溝ポ
ンプ段９のガス通路から、隔壁１６内のガス通路を経て
排気口３の方向へ流れて、吸気口２が高真空になるとと
もに排気口３が低真空になる。このとき、加熱部１５を
電気ヒータ１４等の加熱手段により加熱し、加熱部１５
の熱を熱の良導体１７を経て伝熱体によりなる隔壁１６
に伝えて、隔壁１６を加熱し、隔壁１６周辺のガス温度
を上げて固化物の付着を防止している。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】従来のターボ分子ポン
プでは、ガスを排気する際、ポンプ内部の発熱により、
回転体が高熱になるため、回転体材料に使用されている
アルミ合金材料がクリープや強度低下を起こす原因にな
っており、この対策としてケーシング（ポンプ本体）１
が冷却水等の冷却手段により冷却されている。
【０００７】しかしながら、ケーシング１を冷却する
と、ケーシング１内の温度が、排気するガスの昇華温度
以下になり、ガス流路の内部に固化物が付着し、ポンプ
の性能低下や接触による故障等を引き起こすので、ガス
出口周りのガス流路に隔壁１６を設けて同隔壁を電気ヒ
ータ等の加熱手段によって加熱し、隔壁周辺のガス温度
を固化温度以上に加熱していたが、加熱温度が十分に届
かない部分のねじ溝ポンプ段９近傍には、固化物が付着
してしまう現象が起きていた。
【０００８】このため、固化物を定期的に取り除くメン
テナンス作業が必要となり、ポンプの操業が低下すると
いう問題があった。本発明は、上記従来技術の問題を解
消するために提案するものであり、放熱板をねじ溝ポン
プ段のガス流路に配設することにより、ガス温度を昇華
温度以上に加熱して固化物の付着を防止し、ケーシング
内部の洗浄等のメンテナンス作業を不要にできるターボ
分子ポンプを提供することを目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するた
め、本発明においては、ガスの吸気口と排気口を有する
ポンプのケーシング内に、軸方向に交互に配列された複
数の動翼及び静翼と、同動翼及び静翼の排気側に連設さ
れたねじ溝ポンプ段と、前記静翼の位置間隔を固定する
スペーサとを有するターボ分子ポンプにおいて前記ねじ
溝ポンプ段のガス流路に放熱板を設け、同放熱板とポン
プ外部に位置する加熱部とを熱の良導体で連結したもの
であり、また、前記放熱板の外周側とスペーサとの空間
に、熱遮蔽板を設けて構成したものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】本発明のターボ分子ポンプを図１
に示す実施例により詳細に説明する。図２の従来装置と
同一部分には、同一符号で示す。以下図１において、１
はケーシング（ポンプ本体）、２は同ケーシング１に設
けられた吸気口、３は同ケーシング１に設けられた排気
口、４は同ケーシング１に設けられた静翼（固定翼）
で、スペーサ１９によってその位置が固定されている。
【００１１】６はロータ、７は同ロータ６の回転軸、５
は前記ロータ６に取付けられた動翼（回転翼）で、同動
翼５と前記静翼とが軸方向に交互に配設されている。８
は回転軸７の周りに配設したステータで、同ステータ８
と回転軸７との間には、ロータ６を高速回転させるため
に上部軸受としての磁気軸受１０と下部軸受としての磁
気軸受１１と軸方向軸受としての磁気軸受１２とモータ
１３部とが設けられている。
【００１２】１５はケーシング１外に位置する加熱部
で、電気ヒータ１４等の加熱手段によって加熱される。
１９は動翼４の取付位置を軸方向に固定するスペーサ、
２０はねじ溝ポンプ段９とスペーサ１９の間のガス通路
に装設された放熱板で、同放熱板２０とケーシング１側
の間にはガスがバイパスしないようにＯリング２３でシ
ールされている。
【００１３】２１は放熱板２０の外周側とケーシング１
内側のスペーサ１９との空間に装設された熱遮蔽板で、
放熱板２０からの放射熱をスペーサ１９側へ伝えないよ
うに遮蔽している。１７は加熱部１５からの熱を放熱板
２０へ伝える熱の良導体、１８は加熱部１５とケーシン
グ１との間に介装した断熱用スペーサで、ケーシング１
に対して加熱部１５、熱の良導体１７及び放熱板２０か
ら熱隔離されている。
【００１４】２２はケーシング１下部に設けられた冷却
通路で、水冷等の冷却手段によりケーシング１が冷却さ
れて、アルミ合金材料からなる回転体の温度が許容温度
以下に抑えられるようになっている。以上のターボ分子
ポンプでは、動翼５と回転軸７とをもつロータ６がモー
タ１３により高速回転すると、ガスが吸気口２から動翼
・静翼及びねじ溝ポンプ段のガス通路を経て排気口３の
方向へ流れて真空排気され、吸気口２が高真空になると
共に排気口３が低真空になる。
【００１５】このとき、ポンプ外部に設けられた加熱部
１５を電気ヒータ１４により加熱し、加熱部１５の熱を
ポンプ内部の熱の良導体１７を経て放熱板２０に伝え、
同放熱板２０を加熱し、ねじ溝ポンプ段９、回転体及び
その周辺部への固化物の付着を防止する。放熱板２０か
らの放熱温度は、アルミ合金材からなる回転体等の強度
に影響しない範囲で、ガスの昇華温度より高い温度とな
るように、加熱部１５を加熱する電気ヒータ１４が制御
されている。
【００１６】一方、ロータ６で発生した熱は、動翼５→
静翼４→スペーサ１９→ケーシング１に伝わり、冷却通
路２２の冷却水で冷却され、回転体の温度上昇を許容温
度以下に抑えている。図３は、塩化アルミ（ＡｌＣ
ｌ3 ）の昇華温度を知るグラフで、ガス圧力が高くなる
につれて昇華温度も高くなり、グラフ線から下が固体に
なる範囲を表している。
【００１７】上記のターボ分子ポンプでは、吸気口２か
らのガス圧力は、動翼・静翼及びねじ溝ポンプ段を経て
次第に圧力が高くなり、排気口３から排気される。この
ガス圧力の変化に対応して、ガス圧力が高くなり昇華温
度も高くなる位置へ放熱板２０を配置し、ガスの昇華温
度より高くなるように放熱温度が設定されている。以上
のとおり本発明では、放熱板２０によってガス通路の温
度を上昇させて、アルミ合金材料からなる回転体等の強
度に影響しない温度範囲で、かつ、ガスの昇華温度より
高くしたので、ガス通路への固化物の付着が防止される
効果がある。
【００１８】
【発明の効果】以上要するに本発明は、ガスの吸気口と
排気口を有するポンプのケーシング内に、軸方向に交互
に配列された複数の動翼及び静翼と、同動翼及び静翼の
排気側に連設されたねじ溝ポンプ段と、前記静翼の位置
間隔を固定するスペーサとを有するターボ分子ポンプに
おいて、前記ねじ溝ポンプ段のガス流路に放熱板を設
け、同放熱板とポンプ外部に位置する加熱部とを熱の良
導体で連結したものであるから放熱板はねじ溝ポンプ段
のガス流路のガス温度を昇華温度以上に加熱して固化物
の付着を防止しケーシング内部の洗浄等のメンテナンス
作業を不要にでき、連続運転が可能となるので、ターボ
分子ポンプの操業度を一段と高める効果を奏したもので
あり産業上極めて有益なものである。
【００１９】さらに、前記放熱板を、ロータ温度を冷却
するための伝熱経路となるスペーサと独立して設け、か
つ、前記放熱板の外周側とスペーサとの空間に熱遮蔽板
を入れているのでロータの全体温度を上昇させることな
くガス通路のみを昇温することが可能となった。これに
より回転体のクリープや強度低下することなくプロセス
ガスの固化付着を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例に係るターボ分子ポンプの縦断
面図である。
【図２】従来のターボ分子ポンプの縦断面図である。
【図３】塩化アルミ（ＡｌＣｌ3 ）分圧と昇華温度の関
係を示すグラフである。
【符号の説明】
１ ケーシング ２ 吸気口 ３ 排気口 ４ 静翼 ５ 動翼 ６ ロータ ９ ねじ溝ポンプ段 １５ 加熱部 １７ 熱の良導体 １９ スペーサ ２０ 放熱板 ２１ 熱遮蔽板

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ガスの吸気口と排気口を有するポンプの
    ケーシング内に、軸方向に交互に配列された複数の動翼
    及び静翼と、同動翼及び静翼の排気側に連設されたねじ
    溝ポンプ段と、前記静翼の位置間隔を固定するスペーサ
    とを有するターボ分子ポンプにおいて、前記ねじ溝ポン
    プ段のガス流路に放熱板を設け、同放熱板とポンプ外部
    に位置する加熱部とを熱の良導体で連結したことを特徴
    とするターボ分子ポンプ。
  2. 【請求項２】 前記放熱板の外周側とスペーサとの空間
    に、熱遮蔽板を設けたことを特徴とする請求項１記載の
    ターボ分子ポンプ。
JP22794095A 1995-09-05 1995-09-05 ターボ分子ポンプ Expired - Lifetime JP3160504B2 (ja)

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